DE2402828B2 - Vorrichtung zum messen oder dosieren von mengen von fluessigkeiten oder gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen oder Dosieren von Mengen von Flüssigkeiten oder Gasen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung sind mehrere Kanäle und für die Ventilsteuerung ein Hebel und Feder aufweisender Mechanismus vorgesehen. Abgesehen davon, daß diese Vorrichtung kompliziert und teuer ist, verursacht der Hebelmechanismus während des Betriebes ein relativ starkes Geräusch (OE-PSl 84 743).

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung ist eine große Anzahl von Kanälen, Zylindern und Kolben vorgesehen, deren Steuerung elektrisch erfolgt. Abgesehen davon, daß diese Vorrichtung infolge ihres komplizierten Aufbaus verschleiß- und störanfällig ist, erweist sich der Einsatz einer elektrischen Einrichtung als nicht immer gefahrlos (DT-GM 70 43 376).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Behebung der vorstehend geschilderten Nachteile eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche verschleißarm und praktisch geräuschlos arbeitet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe laut kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Vorteile und Möglichkeiten der Ausgestaltung werden in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zur Verwendung als Zähleinrichtung für Flüssigkeits- oder Gasmengen oder -volumina vorgesehene Vorrichtung;

Fig.2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel für den oberen Teil einer Vorrichtung gemäß Fig. 1, die in diesem Fall als Dosierapparat dient;

F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Austritts-Schließeinrichtung;

Fig.4 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Austritts-Schließeinrichtung.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung, die im vorliegenden Fall mit einem (nicht dargestellten) Zählwerk zusammenarbeitet, eignet sich für Flüssigkeiten oder Gase. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 mit darin enthaltenen Kammern 2 bzw. 3 auf. In jeder Kammer ist eine Membrane 4 angebracht, mittels derer es möglich ist, die in die Kammer einströmende Flüssigkeit oder das in die Kammer einströmende Gas wieder unter Druck auszustoßen, und zwar derart, daß bei jeder Hin- und Herbewegung der Membrane jedes Mal eine genau bemessene Flüssigkeits- oder Gasmenge ausgestoßen wird. Die beiden Membranen sind gegenseitig mittels einer Stange 5 derart verbunden, daß dann, wenn Flüssigkeit oder Gas in eine der Kammern allein einströmt und die entsprechende Membrane durch den Fülldruck in dieser Kammer zurückgedrückt wird, die andere Membrane der zweiten Kammer unter Druck die in ihr befindliche Flüssigkeit oder das in ihr befindliche Gas nach außen austreten läßt. Zur leichteren Hin- und Herbewegung der Membranen ist in der Wand des jeweils hinter diesen angeordneten Raumes eine Luftaustrittsöffnung 30 vorgesehen. Hierfür könnte man auch einen in axialer Richtung in

H r Stange 5 verlaufenden Kanal verwenden, der eine

einseitige Verbindung der beiden hinter den

Membranen liegenden Räume ermöglich;. Die Stange 5

mittels einer Verbindungsstange f verlängert, die mit

einem Flüssigkeits- oder Gaszählwerk (nicht darge- ϊ

teilt) gekoppelt ist. Hierdurch wird das Zählwerk bei

^S der Hin- und Herbewegung der Membranen in

Tätigkeit gesetzt, was eine genaue Messung der nach

außen ausgestoßenen Flüssigkeits- oder Gasmenge

möglicht. Die Flüssigkeit bzw. das Gas tritt alternativ m ■ eine der' beiden Kammern 2 und 3 durch eine gemeinsame Eint.-ittsöffnung 7 ein. Zu diesem Zweck ist uer zu dieser Eintrittsöffnung ein erster Hohlzylinder 8 niit radialen Öffnungen 9 angebracht. In diesem ersten Hohlzylinder befindet sich außerdem ein doppelt r> konisch ausgebildetes Ventil 10, welches alternativ von ■iner Seite der Öffnungen 9 zur anderen Seite dieser Öffnungen hin verschiebbar ist. Das Ventil 10 ist leichtgängig verschiebbar auf einer Ventilspindel oder Führungsstange 11 angeordnet, über die zwei Führungs- :o hülsen 12 und 13 gegenseitig miteinander verbunden sind Diese sind in dem erwähnten Hohlzylinder 8 verschiebbar angebracht und jeweils mit einer Reihe radialer Öffnungen 14 und einem Dichtring 15 versehen. Das Ventil 10 weist jeweils an seinen gegenüberliegen- >■-> den Endbereichen ebenfalls Dichtringe 16 und 17 auf, mittels derer man der Reihe nach eine der Führungshülsen 12 bzw. 13 abschließen kann. Die beiden Kammern 2 und 3 sind gegenseitig mittels eines zweiten Hohlzylinders 27 verbunden, an den sich eine Austrittsöffnung 18 ν anschließt, aus der die Flüssigkeit oder das Gas ausströmen kann. In jeder Öffnung 19 bzw. 20 des zweiten Hohlzylinders 27 ist ein Ventilglied 21 bzw. 22 angeordnet, über das bei Öffnungsstellung die aus den Kammern 2 bzw. 3 ausgestoßene Flüssigkeit in die < Austrittsöffnung 18 eintreten kann. Um die Ventilglieder 21 und 22 in Schließstellung zu halten, ist zwischen einem Mittelsteg 23 des Zylinders 27 und einer in dem Ventilglied 21 bzw. 22 vorgesehenen Vertiefung eine konische Feder 25 bzw. 26 angeordnet. a

Nachfolgend wird die Funktion der beschriebenen Anordnung erläutert. In Ruhestellung der Vorrichtung wird beispielsweise das Ventil 10 infolge der durch die Eintrittsöffnung 7 heranströmenden Flüssigkeit gegen die Eingangsöffnung der Führungshülse 12 gedrückt, derart, daß keine Flüssigkeit in die Kammer 2 gelangen kann die vorher bereits gefüllt worden ist. Die Membrane 4 befindet sich dadurch in ihrer am weitesten ausgelenkten Stellung, derart, daß die Kammer 2 ihr größtmögliches Volumen hat. Die Flüssigkeil in dem zweiten Hohlzylinder 27 und in der durch einen Hahn geschlossenen Austrittsöffnung 18 übt Druck über die Öffnungen 19 und 20 auf die unter Wirkung der Federn 25 und 26 stehenden Ventilglieder 21 und 22 aus, derart, daß keine Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung 18 räch außen austreten kann. Weil sich die Membrane 4 der Kammer 2 in ihrer am weitesten ausgelenkten Stellung befindet und diese Membrane mit der Membrane 4 der zweiten Kammer 3 über die Stange 5 verbunden ist, weist gleichzeitig die Kammer 3 ihr kleinstmögliches Volumen auf. Wenn nun der in der Austrittsöffnung vorgesehene Hahn (nicht dargestellt) geöffnet wird, fließt die Flüssigkeit unterhalb der Ventilglieder 21 und

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eine Verbindung der Kammern mit der Austrittsöffnung 18 hergestellt. Die Flüssigkeit strömt dann durch die Öffnung 20 aus der gefüllten Kammer 2 zu der Eintrittsöffnung 18. Die durch die Eintrittsöffnung 7 und die mit Öffnungen 14 versehene Führungshülse 13 in die Kammer 3 einströmende Flüssigkeit übt Druck auf die Membrane 4 dieser Kammer aus, wodurch sich deren Volumen vergrößert. Gleichzeitig verschiebt sich die Verbindungsstange 5 und damit die Membrane 4 der Kammer 2, derart, daß die ganze in der Kammer 2 befindliche Flüssigkeit herausgedrückt wird und durch die Öffnung 18 austritt. Wenn die Membrane 4 die Kammer 2 auf ihr kleinstmögliches Volumen gebracht hat, ist durch die Austrittsöffnung 18 eine Flüssigkeitsmenge ausgetreten, die der aus der Kammer 2 verdrängten Flüssigkeitsmenge und einer gleichen Flüssigkeitsmenge, die während des Füllvorganges der Kammer 3 durch die Kammer 3 und die Öffnung 19 des zweiten Hohlzylinders 27 durchgetreten ist, entspricht. Während sich die Membrane 4 der Kammer 2 verschiebt, wird Druck auf die Führungshülse 12 ausgeübt, der bewirkt, daß sich das Ventil 10 bis jenseits der radialen Öffnung 9 des ersten Hohlzylinders 8 verschiebt. Die Flüssigkeit, die ständig durch die Eintrittsöffnung 7 heranströmt, drückt jetzt das Ventil 10 gegen die andere Führungshülse 13, derart, daß in diese keine Flüssigkeit mehr eintreten kann. Der Zugang zu der zuerst abgeschlossenen Führungshülse 12 ist jetzt geöffnet, und die Flüssigkeit kann in die soeben geleerte Kammer 2 eintreten, worauf sich die oben beschriebene Arbeitsweise der Reihe nach in den beiden Hälften der Vorrichtung wiederholt. Es wird somit jedes Mal durch die Austrittsöffnung 18 eine ι genau bestimmte Flüssigkeitsmenge nach außen geleitet, die in einfacher Weise dadurch gemessen werden kann, daß beispielsweise auf der Verbindungsstange 5 die Stange 6 angeordnet wird, die in einer Hin- und Herbewegung ein (nicht dargestelltes) Zählwerk betä-■> tigt.

Ersetzt man die erwähnte Stange 6 und das Zählwerk durch eine radiale Öffnung 29 aufweisende Hohlstange 28, die beispielsweise in der Kammer 2 endet, wie es F i g. 2 zeigt, kann man durch die Hohlstange 28 der ο gemessenen Flüssigkeit eine Ergänzungsflüssigkeit hinzufügen. Die Gesamtanordnung kann somit als Dosierapparat verwendet werden.

Es könnten die Membranen durch einen Kolben ersetzt werden, in dem die Eintritts-Schließeinrichtung r, eingebaut sein könnte. Das Ventil 10 der vorbeschriebenen Anordnung könnte auch als Kugel ausgebildet sein. Eine Ausführungsmöglichkeit der Austritts-Schließeinrichtung könnte darin bestehen, daß man von dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel Gebrauch macht. -,o Diese Einrichtung, bei der der Druck auf die beiden Ventilglieder 21 und 22 genau verteilt wird, weist den Vorzug auf, geräuschlos zu arbeiten und praktisch vor jeder Störung geschützt zu sein. Wie ersichtlich, können die Öffnungen 19 und 20 durch die Ventilglieder 21 und -,-, 22 gleichzeitig geschlossert oder geöffnet werden. Diese Ventilglieder sind an einem gemeinsamen Quersteg angebracht, der außerdem mit einer Führungsstange versehen ist, in die eine entsprechend zylindrisch gestaltete Lageröffnung 33 eingelassen ist. Normalerhii weise werden die beiden Ventilglieder durch eine zwischen dem Quersteg 32 und einem feststehenden Teil der Ventilbetätigungseinrichtung angeordnete konische Feder 25a gegen die Öffnung 19 und gedrückt. Die Anordnung arbeitet so, wie es bereits hi anhand des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispieis beschrieben wurde. Anstelle der sich gleichzeitig öffnenden und schließenden Ventilglieder 21 und könnte man auch zwei Ventilglieder vorsehen, die der

Reihe nach eine der öffnungen 19 und 20 des Hohlzylinders 27a derart schließen würden, daß jedes Mal eine einzige der gefüllten Kammern 2 bzw. 3 der Reihe nach entleert würde. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können die mit Federn 25 und 26 versehenen Ventilglieder zwischen zwei Scheiben 35 und 37 angeordnet sein, die untereinander mittels einer oder mehrerer Elemente 34 verbunden sind, und die jeweils eine öffnung 36 bzw. 38 aufweisen. Jede öffnung kann durch das ihr zugeordnete Ventilglied 21 oder 22 geschlossen werden. Die ganze Anordnung ist axial verschiebbar in einem Hohlzylinder 40 angeordnet, der zum einen zwei F.intrittsöffnungen 19 und 20 und zum anderen eine Austrittsoffnung 18 aufweist. Mittels Dichtelementen 39 beliebiger Form kann zwischen den Scheiben 35 und 37 und dem Zylinder 40 ein wirksamer Verschluß erzielt werden. F i g. 4 zeigt deutlich, daß die in die Kammer 3 einströmende Flüssigkeit Druck auf die Scheibe 37 ausübt, die sich daraufhin derart axial in dem Hohlzylinder 40 verschiebt, daß das Ventilglied 21 niedergedrückt und die Öffnung 38 verschlossen wird Dies hat zur Folge, daß aus der Kammer 3 keine Flüssigkeit durch die Austrittsoffnung 18 herausströmer kann, während die aus der Kammer 2 herausgedrückte Flüssigkeit durch die Austrittsoffnung 18 ausströmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen oder Dosieren von '· Mengen von Flüssigkeiten oder Gasen, mit wenigstens zwei verschiedenen Kammern eines bestimmten Rauminhaltes und einer gemeinsamen Eintrittsöffnung und einer gemeinsamen Austritisöffnung für die beiden Kammern, und einer zwischen der in Eintrittsöffnung und den beiden Kammern vorhandenen Eintrius-Schließeinrichtung zur nacheinanderfolgenden Zufuhr des Mediums in jede der Kammern, und einer zur Steuerung der Austrittsöffnung zwischen dieser und den beiden Kammern r> angeordneten Austritts-Schließeinrichtung, durch die das aus den Kammern herausgedrückte Medium strömen kann, und wenigstens einer Einrichtung zum Herausdrücken des in der gefüllten Kammer enthaltenen Mediums, dadurch gekenn- _> <> zeichnet, daß die Eintritts-Schließeinrichtung einen mit radialen öffnungen (9) versehenen und quer zur Eintrittsöffnung (7) fest angebrachten ersten Hohlzylinder (8) aufweist, welcher in seinen beiden Enden je eine axial verschiebbare und mit .'■"> Durchgangsöffnungen (14) versehene Führungshülse (12, 13) trägt, und die Führungshülsen (12,13) über eine Ventilspindel oder Führungsstange (11) miteinander verbunden sind, auf welcher ein Ventil (10) angebracht ist, durch dessen Wirkung der Reihe m nach eine der Führungshülsen (12,13) abgeschlossen wird, und die beiden Führungshülsen (12,13) mit dem Ventil (10) in dem Hohlzylinder (8) mittels der Einrichtungen (4) zum Leeren der gefüllten Kammer von einer Seite der öffnungen (9) des Hohlzylinders i-> (8) zur anderen axial verstellbar sind, und die Austritts-Schließeinrichtung wenigstens ein Ventilglied (21, 22) aufweist, welches über eine Feder (25, 26 bzw. 25a) in einer den Kammern (2, 3) zugewandten Schließrichtung vorgespannt ist und -to welches unter der Druckwirkung von aus den Kammern (2, 3) ausströmendem Druckmedium geöffnet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10) zweiseitig konisch 4S ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts-Schließeinrichtung einen mit der Austrittsöffnung (18) in Verbindung stehenden und die beiden Kammern (2, ■"> <) 3) gegenseitig verbindenden zweiten Hohlzylinder (27) aufweist, in welchem mit jeder Eintrittsöffnung (19, 20) des zweiten Hohlzylinders (27) zusammenwirkende Ventilgli^der (21,22) angeordnet sind, und die Ventilgüeder (21, 22) mittels Federn (25, 26) in v, einer den Kammern (2, 3) zugewandten Schließstellung vorgespannt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts-Schließeinrichtung einen einerseits über Eintrittsöffnungen (19,20) w> eines zweiten Hohlzylinders (27) mit den Kammern (2, 3) und andererseits mit der gemeinsamen Austrittsöffnung (18) verbundenen Raum aufweist, und in dem Raum ein die zum Verschluß der öffnungen (19, 20) vorgesehenen Ventilglieder (21, b5 22) gemeinsam tragender Quersteg (32) angeordnet ist, und Führungseinrichtungen (31,33) zur Führung des Quersteges vorgesehen sind, und der Quersteg

(32) über eine Feder (25^ in Schließrichtung der Ventilgüeder (21,22) vorgespannt ist.